連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)旨在滿足約束的條件下,在設(shè)計(jì)域內(nèi)尋求到最佳傳力路徑,確定材料最佳布局,從而最大限度的節(jié)約材料,減小成本。板殼結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕,結(jié)構(gòu)形式簡單,可以提供較大使用空間等優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域。由于板殼結(jié)構(gòu)厚度方向的尺寸遠(yuǎn)小于長度和寬度方向的尺寸,易于在面外方向發(fā)生失穩(wěn),因此,對板殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),考慮穩(wěn)定性是非常必要的。本文基于隋允康教授提出的獨(dú)立、連續(xù)、映射(Independent,Continuous,Mapping)方法,提出采用臨界屈曲載荷作為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的評價(jià)指標(biāo),對板殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化拓?fù)鋬?yōu)化研究,主要工作如下:(1)基于ICM方法,研究了復(fù)合指數(shù)型和冪函數(shù)型兩種過濾函數(shù)的連續(xù)化逼近特性,并對兩種過濾函數(shù)的離散效果進(jìn)行了評估。提出了交錯(cuò)過濾函數(shù)優(yōu)化求解策略和雙重過濾函數(shù)優(yōu)化求解策略對拓?fù)渥兞窟M(jìn)行二次連續(xù)拓?fù)?討論了不種優(yōu)化求解策略在目標(biāo)函數(shù)、迭代次數(shù)和拓?fù)渥兞侩x散度等方面的異同。(2)建立了以結(jié)構(gòu)臨界屈曲載荷為約束,結(jié)構(gòu)質(zhì)量最小為優(yōu)化目標(biāo)的板殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性拓?fù)鋬?yōu)化模型。采用二階泰勒展式對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理,借助于一階泰勒展式及敏度...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1悉尼歌劇院（殼結(jié)構(gòu)）

為了保證板殼結(jié)構(gòu)在使用過程中不發(fā)生屈曲破壞，對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。圖1-1悉尼歌劇院（殼結(jié)構(gòu)）Fig.1-1Sydney’sOperaHouse(shellstructure)圖1-2壓塌了的明尼蘇達(dá)維京人隊(duì)體育場Fig.1-2ThecollapsedM....

圖1-2壓塌了的明尼蘇達(dá)維京人隊(duì)體育場

圖1-1悉尼歌劇院（殼結(jié)構(gòu)）Fig.1-1Sydney’sOperaHouse(shellstructure)圖1-2壓塌了的明尼蘇達(dá)維京人隊(duì)體育場Fig.1-2ThecollapsedMinnesotaVikingsStadium結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[1]經(jīng)歷了由尺寸優(yōu)化，到形狀....

圖3-1屈曲拓?fù)鋬?yōu)化流程圖

均采用單一過濾函數(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)變量的離散-連續(xù)-離散的優(yōu)化過程。在迭代求解過程中，如果優(yōu)化模型沒達(dá)到收斂條件要求，便更新有限元模型，建立新的優(yōu)化迭代模型，直到完成結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化，圖3-1為穩(wěn)定性拓?fù)鋬?yōu)化二次迭代求解流程。圖3-1屈曲拓?fù)鋬?yōu)化流程圖Fig.3-1Flowchart....

圖3-3反演映Fig.3-3Flowchartof輸出最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

TT，重復(fù)(2)-(3)，直到滿足收斂條件。圖3-3反演映射的流程圖Fig.3-3Flowchartoftheinversionmapping3.5數(shù)值算例與討論本章給出四個(gè)數(shù)值算例，其中材料參數(shù)均為：彈性模量為E68.89GPa，泊松比為0.....

本文編號：3953619